CPU：より多くのトランジスタ、より少ない電圧？
新しいCPUコアは回路トラックが狭いため、より多くのトランジスタをコアに収めることができるという記事を読みました。著者は、トランジスタの数が多いため、電圧が低下すると書いています。
「トラック幅が狭くなると、同じ領域内により多くのトランジスタを配置できるため、電圧を下げることができます。」
ムーアの法則 で示唆されているように、実際には、保持するトランジスタの数が毎年2倍になるのに、なぜ新しいプロセッサの消費電力が少なくなる傾向があるのでしょうか。
著者が間違った何かを書いたか、あなたの理解が間違っています。
チップ（CPUを含む）は、より小さな部品で構築されています。これにはいくつかの結果があります。
- パーツが小さいです。したがって、同じスペースにさらにパーツを追加できます。
- チップ上のパスがますます短くなるということは、チップがより低い電圧で動作できることを意味します。
- 熱密度が増加します。
最初のポイントは明白なはずです。より小さな部品を使用すると、より小さな（そしてより安価な）チップを構築できます。または、より多くのことができるチップを構築します。 （例：コアの増加、キャッシュの増加など）。
ポイント2は、パイプを使用した例を使用して最もよく説明されています
パイプ、バルブ、水を備えたシステムを想像してみてください。空のパイプに水を入れるためにバルブを開くと、水がパイプの端に到達して圧力が上昇するまでに時間がかかります。パイプが大きいほど、同じ圧力を得るためにパイプに追加する必要のある水が多くなります。パイプが長いほど、水がもう一方の端に到達するのにかかる時間が長くなります。パイプを小さくしたり短くしたりすると、より効率的になります。
次に、水を電子に、水圧を電圧に置き換えます。
チップ上のパスが短いほど、低い電圧で実行できます。パスが小さいほど、必要な電子が少なくなり、チップの消費電力も少なくなります。また、信号がより速く到着することを可能にし、したがって、圧力オンおよび圧力オフのより多くの変化を可能にします。 （読む：もっとMHz）。
その結果、チップ上のより多くの部品とチップに必要なより低い電圧との間に相関関係があります。しかし、一方が他方を引き起こすことはありません。相関関係は因果関係ではありません。
実際、新しいプロセッサが消費する電力が少ない傾向がある理由については、保持するトランジスタの数が毎年2倍になっています。これはいくつかの理由によるものです。例えば：
- より速いチップは売れる傾向があります。コンポーネントが増えると、コアとキャッシュが増えます。前世代と同じ速さでチップを構築し、消費電力を抑えることができます。または、より高速なチップを構築することもできます。スピードを必要としない場合でも、人々はより速いチップを購入します。そのため、より高速なチップが設計されます。
- より多くのタスクがCPUに移動されます。昔は、CPU、外部キャッシュ、およびいくつか（2または3）のチップがありました。これらはすべて電力を使用しました。 2番目のレベルのキャッシュがCPUに移動されました。メモリコレクターはCPUに移動され、GPUはCPUに移動され、外部通信（PCIeレーンなど）はCPUに移動されます。より多くの部品は、新しい大容量CPUに必要なより多くの電力を意味します。しかし、古いスタイルのCPUや他のすべての外部チップよりも消費電力は少なくなります。
間違った指標に集中しています。より少ない電圧につながるのは、より多くのトランジスタではありません。それはダイサイズと呼ばれる「より狭いトラック」です。ダイサイズが小さいほど、ある接続から次の接続への電圧降下が少なくなります。したがって、より低い電圧を使用して同じ効果を得ることができます。
ダイサイズが小さいため、メーカーが同じスペースにより多くのトランジスタを取り付けることができるという事実は、ダイサイズの縮小のもう1つの効果です。しかし、電圧を下げると、トランジスタ数を増やすよりも消費電力が減少します。したがって、消費電力の純削減につながります。
これらの人はそれを私ができるよりも少し良くそしてより詳細に説明します：
http://www.tomshardware.com/forum/293657-33-smaller-size-heat-production